基于模糊理论的航空蓄电池故障评估研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.05.010

电器与能效管理技术 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (5): 59-64.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.05.010

基于模糊理论的航空蓄电池故障评估研究

战祥新¹, 张元峰¹, 郝世勇¹, 王安东²

1.海军航空大学青岛校区, 山东青岛 266041
2.92955部队, 辽宁葫芦岛 125100

收稿日期:2022-02-10 出版日期:2023-05-30 发布日期:2023-07-25
作者简介:战祥新(1973—),男,副教授,研究方向为航空电气系统。|张元峰(1986—),男,讲师,研究方向为航空电气系统。|郝世勇(1969—),男,副教授,研究方向为航空电气系统。

Research on Aviation Battery Fault Evaluation Based on Fuzzy Theory

ZHAN Xiangxin¹, ZHANG Yuanfeng¹, HAO Shiyong¹, WANG Andong²

1. Qingdao Branch,Naval Aeronautical University, Qingdao 266041, China
2. 92955 Troops, Huludao 125100, China

Received:2022-02-10 Online:2023-05-30 Published:2023-07-25

摘要/Abstract

摘要：

为研究评估航空蓄电池故障发生原因,采用模糊理论,通过层次分析法建立故障征兆因素集合和故障原因评估集,确定故障征兆向量,建立了一级模糊评判矩阵和二级模糊评判矩阵。利用故障因素九标度矩阵表进行矩阵的一致性检验,确立故障因素集中一级因素权重和二级因素权重。按照隶属度大小对故障原因进行依次排查,从而验证了模糊评判模型的可行性和有效性,最后得出故障原因集发生的可能性大小排序。

关键词: 模糊理论, 航空蓄电池, 层次分析法, 故障因素, 故障评估

Abstract:

In order to study and evaluate the cause of aviation battery fault,the fuzzy theory is used to establish the set of fault symptom factors and the set of fault cause evaluation through the analytic hierarchy process.The fault symptom vector is determined.The primary level fuzzy evaluation matrix and the secondary level fuzzy evaluation matrix are defined.The consistency of the matrix is checked by the nine-scale matrix table of fault factors.The primary and secondary factor weights of the fault factor concentration are established.The feasibility and effectiveness of the fuzzy evaluation model are verified by investigating the fault causes in order according to the size of the membership degree.Finally,the order of occurrence probability of fault causes is obtained.

Key words: fuzzy theory, aviation battery, analytic hierarchy process, fault factor, fault evaluation

中图分类号:

TM912

战祥新, 张元峰, 郝世勇, 王安东. 基于模糊理论的航空蓄电池故障评估研究[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(5): 59-64.

ZHAN Xiangxin, ZHANG Yuanfeng, HAO Shiyong, WANG Andong. Research on Aviation Battery Fault Evaluation Based on Fuzzy Theory[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2023, 0(5): 59-64.

图/表 14

图1

表1

表2

表3

表4

一级因素权向量及最大特征值

M_i= $∏ j = 1 3$ a₁_j	$ω ~$ = $M 1 i 3$	ω_i= $ω ~ i ∑ i = 1 3 ω ~ i$	λ_max= $∑ i = 1 3 (A W) i 3 ω i$
0.16	0.54	0.12	3
0.16	0.54	0.12
39.69	3.41	0.76

表4

表5

表6

表7

二级因素权向量和最大特征值

M_i= $∏ j = 1 4$ a₁_j	$ω ~$ = $M 1 i 4$	ω_i= $ω ~ i ∑ i = 1 4 ω ~ i$	λ_max= $∑ i = 1 4 (A W) i 4 ω i$
64	2.828	0.533	4.288
0.25	0.707	0.133
4	1.414	0.267
0.016	0.356	0.067

表7

表8

表9

表10

表11

表12

表13

参考文献 11

[1]	严东超. 飞机供电系统[M]. 北京: 国防工业出版社, 2010.
[2]	王有元, 周婧婧, 陈伟根, 等. 基于模糊决策的电力变压器风险评估方法[J]. 仪器仪表学报, 2009, 30(8):1662-1667.
[3]	叶笠, 王厚军, 田书林, 等. 基于二级模糊综合评判的容差模拟电路故障诊断[J]. 电子测量技术, 2010, 33(2):132-136.
[4]	李鸣慎, 杨帆, 杨夯, 等. 基于层次分析与模糊评判的电动汽车充电站能效评估[J]. 电测与仪表, 2013, 50(9):69-73.
[5]	肖运启, 王昆朋, 贺贯举, 等. 基于趋势预测的大型风电机组运行状态模糊综合评价[J]. 中国电机工程学报, 2014, 34(13):2132-2139.
[6]	王静, 康龙云, 李鹰. 基于模糊自适应PID控制的铅酸蓄电池充电系统仿真[J]. 低压电器, 2012(2):31-34.
[7]	徐寿臣, 王春玲, 赵泽昆, 等. 基于GA-BP神经网络的电池储能系统软故障模糊综合评价[J]. 电器与能效管理技术, 2017(13):74-81.
[8]	范红军, 殷合香, 张晓杰. 模糊控制技术在蓄电池快速充电系统中的应用[J]. 低压电器, 2012(13):25-29.
[9]	吴琦, 薛新白, 尹伟. 基于模糊层次分析法的钢铁企业自备电厂能效评估[J]. 电器与能效管理技术, 2017(7):79-83.
[10]	王振河, 咸日常, 李其伟, 等. 基于模糊理论算法的电力电容器绝缘故障诊断技术研究[J]. 电器与能效管理技术, 2018(23):24-29.
[11]	王利杰. 铅酸蓄电池故障在线诊断及修复技术研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2015.

因素	A₁₁	A₁₂	A₁₃	r_1i
A₁₁	1	1	0	2
A₁₂	1	1	0	2
A₁₃	2	2	1	5

因素	A₁₁	A₁₂	A₁₃
A₁₁	1	1	0.16
A₁₂	1	1	0.16
A₁₃	6.3	6.3	1

因素	A₁	A₂	A₃	A₄	R_i
A₁	1	2	2	2	7
A₂	0	1	0	2	3
A₃	0	2	1	2	5
A₄	0	0	0	1	1

因素	A₁	A₂	A₃	A₄
A₁	1.00	4.00	4.00	4.00
A₂	0.25	1.00	0.25	4.00
A₃	0.25	4.00	1.00	4.00
A₄	0.25	0.25	0.25	1.00

U₁_i	V₁	V₂	V₃	V₅	V₆
U₁₁	1.00	0	0	0	0
U₁₂	0.25	0.30	0.20	0	0.25
U₁₃	0.27	0.20	0.20	0.13	0.20

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Research on Aviation Battery Fault Evaluation Based on Fuzzy Theory

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U₃_i	V₂	V₃	V₄	V₅	V₆
U₃₁	0.30	0.25	0	0.25	0.20
U₃₂	0	0.25	0.50	0.25	0
U₃₃	0	1.00	0	0	0

故障征兆	一级因素
故障征兆	放电电压为0	充电电压为0	电压不正常
电压不正常	0.3	0.3	1.0

故障征兆	二级因素
故障征兆	电压故障	连接故障	电解液故障	单体电池故障
电压不正常	1.0	0.2	0.3	0.2

[1]	王庆泽, 张守强, 艾茂民, 王佳, 张硕. 基于层次分析法-德尔菲法的配电网不停电作业能力评估和分析[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(4): 70-75.
[2]	蒋晓风, 常路宇, 陈钰, 张萌. 用于新能源消纳的电化学储能电站综合评估[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(9): 40-44.
[3]	曹斌, 饶成诚, 代文良, 刘琨. 基于模糊综合评判的复合绝缘子老化状态评估方法[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(6): 23-29.
[4]	龚萍, 罗舒琦, 张远欣, 朱永强, 夏瑞华, 段春明. 综合能源系统的技术评价指标体系[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(12): 28-33.
[5]	韦惠慧, 刘向军. 高压直流继电器性能模糊综合评估方法[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(9): 30-35.